科技日報訊 (記者張夢然)美國希望之城國家醫(yī)療中心在最新一期《自然·通訊》上發(fā)表文章稱,,他們“繪制”了一種創(chuàng)新細胞圖譜,,首次揭示了癌癥進化中一個極其關(guān)鍵角色——“染色體外DNA”(ecDNA),其可預(yù)測突變的致癌基因如何重塑DNA結(jié)構(gòu),,進而改變腫瘤微環(huán)境,。這項成果為未來精準(zhǔn)醫(yī)療發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ),有望為癌癥患者提供更個性化,、更具針對性的治療方案,。
過去十年間,科學(xué)界逐漸認(rèn)識到一種曾被忽視的遺傳物質(zhì)——染色體外的小型DNA分子在癌癥發(fā)展中的關(guān)鍵作用,。這些ecDNA的環(huán)狀結(jié)構(gòu)違反了傳統(tǒng)生物學(xué)規(guī)律,,成為驅(qū)動癌癥發(fā)生與演化的強大引擎。
新研究揭示了不同ecDNA之間相互作用的新機制,。更重要的是,,當(dāng)ecDNA與某些致癌因子(如EGFR蛋白或腫瘤抑制蛋白p53)共同存在時,會引發(fā)腫瘤微環(huán)境的缺氧狀態(tài),,而這種低氧環(huán)境與癌癥進展,、治療耐藥性以及臨床不良預(yù)后密切相關(guān)。
此次研究結(jié)合了空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)(對DNA活性進行測量與圖譜繪制)和基因組數(shù)據(jù),,成功識別出源自同一祖先但獲得額外突變的不同細胞群落,。這些細胞的空間分布圖,有助于揭示腫瘤的演化路徑,。這一系列新發(fā)現(xiàn)為精準(zhǔn)醫(yī)療研究提供了堅實的數(shù)據(jù)支撐,,推動了創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用,從而實現(xiàn)更優(yōu)療效,、更低副作用的治療目標(biāo),。
團隊通過對少量膠質(zhì)瘤樣本(發(fā)生在大腦或脊髓中的腫瘤)進行批量RNA測序、腫瘤/正常DNA測序及空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析,,識別出腫瘤微環(huán)境中的共性特征與獨特模式,,構(gòu)建出了這個可供其他科研團隊參考的整合分析框架。
現(xiàn)階段研究主要聚焦于幾種類型的腦癌,但所展示的空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)方法和基因組測序技術(shù),,有朝一日將廣泛應(yīng)用于各類癌癥的個體化治療中,。
團隊表示,癌癥及其治療從來不是“一刀切”的問題,。理解ecDNA在可遺傳與非遺傳細胞附近的分子行為,,有助于揭示潛在的治療靶點,并可評估癌癥復(fù)發(fā)的風(fēng)險,。